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物理情形:在光滑的水平地面上.有一輛車.車內(nèi)有一個人和N個鉛球.系統(tǒng)原來處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)車內(nèi)的人以一定的水平速度將鉛球一個一個地向車外拋出.車子和人將獲得反沖速度.第一過程.保持每次相對地面拋球速率均為v .直到將球拋完,第二過程.保持每次相對車子拋球速率均為v .直到將球拋完.試問:哪一過程使車子獲得的速度更大? 模型分析:動量守恒定律必須選取研究對象之外的第三方為參照物.這意味著.本問題不能選車子為參照.一般選地面為參照系.這樣對“第二過程 的鉛球動量表達(dá).就形成了難點(diǎn).必須引進(jìn)相對速度與絕對速度的關(guān)系.至于“第一過程 .比較簡單:N次拋球和將N個球一次性拋出是完全等效的. 設(shè)車和人的質(zhì)量為M .每個鉛球的質(zhì)量為m .由于矢量的方向落在一條直線上.可以假定一個正方向后.將矢量運(yùn)算化為代數(shù)運(yùn)算.設(shè)車速方向?yàn)檎?且第一過程獲得的速度大小為V1 第二過程獲得的速度大小為V2 . 第一過程.由于鉛球每次的動量都相同.可將多次拋球看成一次拋出.車子.人和N個球動量守恒. 0 = Nm(-v) + MV1 得:V1 = v ① 第二過程.必須逐次考查鉛球與車子(人)的作用. 第一個球與個球.人.車系統(tǒng)作用.完畢后.設(shè)“系統(tǒng) 速度為u1 .值得注意的是.根據(jù)運(yùn)動合成法則.鉛球?qū)Φ氐乃俣炔⒉皇?-v).而是(-v + u1).它們動量守恒方程為: 0 = m(-v + u1) +u1 得:u1 = 第二個球與個球.人.車系統(tǒng)作用.完畢后.設(shè)“系統(tǒng) 速度為u2 .它們動量守恒方程為: u1 = m(-v + u2) +u2 得:u2 = + 第三個球與個球.人.車系統(tǒng)作用.完畢后.設(shè)“系統(tǒng) 速度為u3 .鉛球?qū)Φ氐乃俣仁?-v + u3).它們動量守恒方程為: u2 = m(-v + u3) +u3 得:u3 = + + 以此類推(過程注意:先找uN和uN-1關(guān)系.再看uN和v的關(guān)系.不要急于化簡通分)--.uN的通式已經(jīng)可以找出: V2 = uN = + + + - + 即:V2 = ② 我們再將①式改寫成: V1 = ①′ 不難發(fā)現(xiàn).①′式和②式都有N項(xiàng).每項(xiàng)的分子都相同.但①′式中每項(xiàng)的分母都比②式中的分母小.所以有:V1 > V2 . 結(jié)論:第一過程使車子獲得的速度較大. 思考:質(zhì)量為M的車上.有n個質(zhì)量均為m的人.它們靜止在光滑的水平地面上.現(xiàn)在車上的人以相對車大小恒為v.方向水平向后的初速往車下跳.第一過程.N個人同時跳下,第二過程.N個人依次跳下.試問:哪一次車子獲得的速度較大? 解:第二過程結(jié)論和上面的模型完全相同.第一過程結(jié)論為V1 = . 答:第二過程獲得速度大. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

I.為了探究加速度與力的關(guān)系,使用如圖1所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).其中G1.G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當(dāng)滑行器通過Gl.G2光電門時,光束被遮擋的時間△t1.△t2都可以被測量并記錄.滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,光電門間距離為s,牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘,使氣墊導(dǎo)軌水平,在不增加其它儀器的情況下,如何判定調(diào)節(jié)是否到位?答:
 

(2)若取M=0.4kg,改變m的值,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),以下m的取值不合適的一個是
 

A.m1=5g    B. m2=15g
C.m3=40g    D.m4=400g
(3)在此實(shí)驗(yàn)中,需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度,其中求得的加速度的表達(dá)式為:
 
(用△t1.△t2.D.S表示)
II.要測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,所備器材如下:
A.待測電壓表V(量程3V,內(nèi)阻未知)
B.電流表A(量程3A,內(nèi)阻0.01Ω)
C.定值電阻R(阻值2kΩ,額定電流50mA)
D.蓄電池E(電動勢略小于3V,內(nèi)阻不計)
E.多用電表
F.開關(guān)K1.K2,導(dǎo)線若干
有一同學(xué)利用上面所給器材,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:
①首先,用多用電表進(jìn)行粗測,選用×100Ω倍率,操作方法正確.若這時刻度盤上的指針位置如圖2甲所示,則測量的結(jié)果是
 
Ω.
②為了更精確地測出此電壓表內(nèi)阻,該同學(xué)設(shè)計了如圖所示的2乙.丙實(shí)驗(yàn)電路,你認(rèn)為其中較合理的電路圖是
 
.其理由是
 

③在圖2丁中,根據(jù)你選擇的電路把實(shí)物連接好.
④用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,請簡述實(shí)驗(yàn)步驟:
 

用上述所測量的符號表示電壓表的內(nèi)阻RV=
 

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A.選修3-3
(1)有以下說法:其中正確的是______.
A.“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B.理想氣體在體積不變的情況下,壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比
C.氣體分子的平均動能越大,氣體的壓強(qiáng)就越大
D.物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E.液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F.控制液面上方飽和汽的體積不變,升高溫度,則達(dá)到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強(qiáng)也增大
G.讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動,小球的運(yùn)動是可逆過程
(2)如圖甲所示,用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣,活塞上放一砝碼,活塞和砝碼的總質(zhì)量為m,現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從TI升高到T2,且空氣柱的高度增加了△l,已知加熱時氣體吸收的熱量為Q,外界大氣壓強(qiáng)為p,問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少?請?jiān)谙旅娴膱D乙的V-T圖上大致作出該過程的圖象(包括在圖象上標(biāo)出過程的方向).
(3)一只氣球內(nèi)氣體的體積為2L,密度為3kg/m3,平均摩爾質(zhì)量為15g/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算這個氣球內(nèi)氣體的分子個數(shù).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是______
A.交通警通過發(fā)射超聲波測量車速,利用了波的干涉原理
B.電磁波的頻率越高,它所能攜帶的信息量就越大,所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息
C.單縫衍射中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象也越明顯
D.地面上測得靜止的直桿長為L,則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測得桿長應(yīng)小于L
(2)如圖所示,一彈簧振子在MN間沿光滑水平桿做簡諧運(yùn)動,坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置,MN=8cm.從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時開始計時,到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時間為0.2s,則小球的振動周期為______s,振動方程的表達(dá)式為x=______cm;
(3)一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P此時刻沿-y運(yùn)動,經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置,波速為5m/s,那么:
①該波沿______(選填“+x”或“-x”)方向傳播;
②圖中Q點(diǎn)(坐標(biāo)為x=7.5m的點(diǎn))的振動方程y=______cm;
③P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=______m.
C.選修3-5
(1)下列說法中正確的是______
A.X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的方向與線圈中電流流向相同k
B.一群處于n=3能級激發(fā)態(tài)的氫原子,自發(fā)躍遷時能發(fā)出3種不同頻率的光
C.放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
D.235U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)境的變化,半衰期可能變短
(2)下列敘述中不符合物理學(xué)史的是______
A.麥克斯韋提出了光的電磁說
B.愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C.湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D.貝克勒爾通過對天然放射性的研究,發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Pa)和鐳(Ra)
(3)兩磁鐵各固定放在一輛小車上,小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動.已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg,乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg.兩磁鐵的N極相對.推動一下,使兩車相向運(yùn)動.某時刻甲的速率為2m/s,乙的速率為3m/s,方向與甲相反.兩車運(yùn)動過程中始終未相碰,則兩車最近時,乙的速度為多大?

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A.選修3-3
(1)有以下說法:其中正確的是
AEF
AEF

A.“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中油酸分子直徑等于純油酸體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B.理想氣體在體積不變的情況下,壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比
C.氣體分子的平均動能越大,氣體的壓強(qiáng)就越大
D.物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E.液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F.控制液面上方飽和汽的體積不變,升高溫度,則達(dá)到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強(qiáng)也增大
G.讓一小球沿碗的圓弧型內(nèi)壁來回滾動,小球的運(yùn)動是可逆過程
(2)如圖甲所示,用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣,活塞上放一砝碼,活塞和砝碼的總質(zhì)量為m,現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從TI升高到T2,且空氣柱的高度增加了△l,已知加熱時氣體吸收的熱量為Q,外界大氣壓強(qiáng)為p0,問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少?請?jiān)谙旅娴膱D乙的V-T圖上大致作出該過程的圖象(包括在圖象上標(biāo)出過程的方向).
(3)一只氣球內(nèi)氣體的體積為2L,密度為3kg/m3,平均摩爾質(zhì)量為15g/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,試估算這個氣球內(nèi)氣體的分子個數(shù).
B.(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是
BD
BD

A.交通警通過發(fā)射超聲波測量車速,利用了波的干涉原理
B.電磁波的頻率越高,它所能攜帶的信息量就越大,所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息
C.單縫衍射中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象也越明顯
D.地面上測得靜止的直桿長為L,則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測得桿長應(yīng)小于L
(2)如圖所示,一彈簧振子在MN間沿光滑水平桿做簡諧運(yùn)動,坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置,MN=8cm.從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時開始計時,到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時間為0.2s,則小球的振動周期為
0.8
0.8
s,振動方程的表達(dá)式為x=
4cos
5πt
2
4cos
5πt
2
cm;
(3)一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P此時刻沿-y運(yùn)動,經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置,波速為5m/s,那么:
①該波沿
-x
-x
(選填“+x”或“-x”)方向傳播;
②圖中Q點(diǎn)(坐標(biāo)為x=7.5m的點(diǎn))的振動方程y=
5cos
5πt
3
5cos
5πt
3
cm;
③P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=
2.5
2.5
m.
C.選修3-5
(1)下列說法中正確的是
BC
BC

A.X射線是處于激發(fā)態(tài)的原子核輻射出的方向與線圈中電流流向相同k
B.一群處于n=3能級激發(fā)態(tài)的氫原子,自發(fā)躍遷時能發(fā)出3種不同頻率的光
C.放射性元素發(fā)生一次β衰變,原子序數(shù)增加1
D.235U的半衰期約為7億年,隨地球環(huán)境的變化,半衰期可能變短
(2)下列敘述中不符合物理學(xué)史的是
BCD
BCD

A.麥克斯韋提出了光的電磁說
B.愛因斯坦為解釋光的干涉現(xiàn)象提出了光子說
C.湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,并首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型
D.貝克勒爾通過對天然放射性的研究,發(fā)現(xiàn)了放射性元素釙(Pa)和鐳(Ra)
(3)兩磁鐵各固定放在一輛小車上,小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動.已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg,乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg.兩磁鐵的N極相對.推動一下,使兩車相向運(yùn)動.某時刻甲的速率為2m/s,乙的速率為3m/s,方向與甲相反.兩車運(yùn)動過程中始終未相碰,則兩車最近時,乙的速度為多大?

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(2010?河西區(qū)二模)(1)北京正負(fù)電子對撞機(jī)的儲存環(huán)是長為24m的圓形軌道,某時刻測得環(huán)中電流強(qiáng)度為10mA,已知這是正在環(huán)中運(yùn)行的電子有
5×1011個,則可估算出這是電子的速率為
3×106m/s
3×106m/s

(2)像打點(diǎn)計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計時儀器,其結(jié)構(gòu)如(1)所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.先利用圖(2)所示裝置測量滑塊和長1m左右的木塊間的動摩擦因數(shù),圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點(diǎn),1和2是固定在木板上的兩個光電門,與之連接的兩個光電計時器沒有畫出,此外在木板頂端的P點(diǎn)還懸掛著一個鉛錘,讓滑塊從木板頂端滑下,光電門1、2各自連接的計時器顯示擋光時間分別為5×102s和2×102s,用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d,卡尺示數(shù)如圖(3)所示.
(a)讀出滑塊的寬度d=
5.015cm
5.015cm
cm
(b)若僅提供一把米尺,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,為完成測量,除了研究v1、v2和兩個光電門之間的距離L外,還需要測量的物理量是
p點(diǎn)到桌面的高度h,重錘在桌面上所指的點(diǎn)與Q點(diǎn)的距離a,斜面的長度b,
p點(diǎn)到桌面的高度h,重錘在桌面上所指的點(diǎn)與Q點(diǎn)的距離a,斜面的長度b,
(指明代表物理量的字母).
(c)用(3)中各量求解動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=
h
a
-
(
v
2
2
-v
2
1
)b
2Lga
h
a
-
(
v
2
2
-v
2
1
)b
2Lga
(用字母表示)
(3)一只小燈泡標(biāo)有“3V、0.6W”字樣.現(xiàn)用圖(4)給出的器材測量該小燈泡正常發(fā)光時的電阻R1.(滑動變阻器最大阻值為
10Ω,電源電動勢為12V,內(nèi)阻為1Ω;電流表內(nèi)阻為1Ω,電壓表內(nèi)阻為10KΩ).
(a)在設(shè)計電路的過程中,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,電流表應(yīng)采用
外接
外接
(選填“內(nèi)接”或“外接”)法.滑動變阻器的連接方式應(yīng)采用
分壓式
分壓式
(選填“分壓式”或“限流式”)
(b)盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,用筆畫線當(dāng)導(dǎo)線,根據(jù)要求將實(shí)物圖連成完整的電路(圖中有三根導(dǎo)線已經(jīng)接好)
(c)若小燈泡發(fā)光暗時的電阻為R2,根據(jù)所學(xué)的知識可判斷出R1與R2的大小關(guān)系為:R1
大于
大于
R2(選填“大于”、“等于”或“小于”)

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[選做題]本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答.若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(模塊3-3)
(1)下列說法正確的是   
A.當(dāng)氣體被壓縮時,分子間距離變小,表現(xiàn)為斥力,所以必需用力才能壓縮
B.液晶并不是晶體,但具有晶體一樣的光學(xué)各向異性
C.迅速壓縮氣體時,氣體溫度一定升高
D.一滴油酸酒精溶液體積為V,在水面上形成的單分子油膜的面積為S,則油酸分子的直徑
(2)(4分)已知鐵的摩爾質(zhì)量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數(shù)為N.試求一塊邊長為d的正方形鐵塊中含有鐵原子的個數(shù)為   
(3)如圖甲所示,筒形絕熱氣缸平放在水平面上,用絕熱的活塞封閉一部分氣體.活塞的橫截面積為S,質(zhì)量為m,外界大氣壓強(qiáng)恒為P.活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣,氣缸內(nèi)有一個電阻絲可以給氣體加熱.現(xiàn)把氣缸立起來,如圖乙所示,發(fā)現(xiàn)活塞下降距離為h,則立起后氣缸內(nèi)氣體分子勢能    (填“變大”、“變小”或“不變”);當(dāng)電阻絲通電后產(chǎn)生的熱量為Q時,活塞剛好回到原來的位置處于平衡,則在此過程中,氣體內(nèi)能增加了    .(用題中已知物理量符號表示)
B.(模塊3-4)
(1)下列說法正確的是:   
A.全息照相利用了光的偏振原理
B.亮度相同的紫光與紅光不會發(fā)生干涉現(xiàn)象
C.X射線的比紫外線更容易發(fā)生干涉現(xiàn)象
D.地面上的人發(fā)現(xiàn),坐在高速離開地球的火箭里的人新陳代謝變慢了,而火箭里的人發(fā)現(xiàn)地面上的人新陳代謝也變慢了.
(2)(4分)有一束復(fù)色光中含有兩種單色光,在真空中a光的波長大于b光的波長.若讓此復(fù)色光通過半圓形玻璃磚,經(jīng)過圓心O射向空氣,則下列四個光路圖中符合實(shí)際情況的有:   

(3)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,在t=0時刻波剛好傳播到x=6m處的質(zhì)點(diǎn)A,如圖所示,已知波的傳播速度為48m/s.請回答下列問題:
①從圖示時刻起再經(jīng)過    s,質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰;
②寫出從圖示時刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動方程:   

C.(模塊3-5)(1)下列說法正確的有   
A.單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),光子的能量不變
B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象,從而揭示出原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)
C.當(dāng)氫原子核外電子從第3能級躍遷到第4能級時,氫原子一定吸收能量,電子的動能增大
D.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,入射光強(qiáng)度越強(qiáng),產(chǎn)生的光電子初動能就越大
(2)先完成下列核反應(yīng)方程,再回答題.1327Al+24He→1430Si+1n+    ;
該核反應(yīng)所屬核反應(yīng)類型是   
A.衰變            B.人工轉(zhuǎn)變            C.裂變
(3)光滑水平面上一個質(zhì)量為0.2kg的小球A,以3m/s的速度與另一個質(zhì)量為0.4kg的靜止小球B發(fā)生正碰,碰后小球A的速度大小變?yōu)?m/s,與原來速度方向相反,則在碰撞過程中,小球A的動量變化大小為    kg?m/s,碰后小球B的速度大小為    m/s.

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